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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种地面长钻孔煤体内部燃烧流态化开采装置及工作方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115949386B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211633746.7，技术领域涉及：E21B43/295；该发明授权一种地面长钻孔煤体内部燃烧流态化开采装置及工作方法是由林柏泉;徐幼平;翟成;刘厅设计研发完成，并于2022-12-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地面长钻孔煤体内部燃烧流态化开采装置及工作方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种地面长钻孔煤体内部燃烧流态化开采装置及工作方法，涉及煤层气开采和瓦斯抽采技术领域。包括燃烧支持系统和排采系统；包括氧化剂罐、还原剂罐和点火器，以及通过井筒进入煤层钻钻孔中的燃烧管和排采管，燃烧管端部设有喷火头；排采系统包括相互管路连接的换热器和水气分离器，管路上设有阀门，换热器上设有冷媒入口和冷媒出口，换热器通过混合管连接有抽油机，抽油机与排采管连接，排采管通过抽油机抽采的气体和水通过混合管进入换热器。该系统利用氧化剂还原剂在煤层钻孔中反应放热，点燃煤层中煤体，实现钻孔内部部分煤体持续稳定受控燃烧，从而改变煤矿井工开采模式，实现矸石不出矿、人员不下井的安全绿色开采，具有重要意义。

本发明授权一种地面长钻孔煤体内部燃烧流态化开采装置及工作方法在权利要求书中公布了：1.一种地面长钻孔煤体内部燃烧流态化开采装置的工作方法，其特征在于，地面长钻孔煤体内部燃烧流态化开采装置，包括燃烧支持系统和排采系统； 所述燃烧支持系统包括设置在地表上的用于填充氧化剂的氧化剂罐（21）、用于填充还原剂的还原剂罐（23）和点火器（19），以及通过井筒（1）进入煤层钻孔中的燃烧管（3）和排采管（2），燃烧管（3）端部设有喷火头（24）；燃烧管（3）包括被隔热套管（26）包裹的电缆线（17）、氧化剂管（18）、还原剂管（20）以及钢丝绳（25），电缆线（17）包括温感导线（24-2）、点火导线（24-1），氧化剂罐（21）和还原剂罐（23）分别通过氧化剂管（18）和还原剂管（20）与喷火头（24）连接，喷火头（24）端部设有喷嘴（24-5），内部设有温度探头（24-3）和点火针（24-4），点火针（24-4）、温度探头（24-3）通过点火导线（24-1）、温感导线（24-2）均与点火器（19）连接； 排采系统包括相互管路连接的换热器（9）和水气分离器（12），管路上设有阀门（10），换热器（9）上设有冷媒入口和冷媒出口（11），换热器（9）通过混合管（6）连接有抽油机（5），抽油机（5）与排采管（2）连接，排采管（2）端部设有筛管（4），排采管（2）通过抽油机（5）抽采的气体和水通过混合管（6）进入换热器（9），之后再进入水气分离器（12）将水和混合气体进行分离，并将水从其上设置的冷水出口（14）排出，将混合气从其上设置的混合气出口（13）排出； 工作方法的具体包括以下步骤： a、将两个阻火器（22）分别安装到氧化剂管（18）和还原剂管（20）的末端，将温度探头（24-3）安装到温感导线（24-2）末端，点火针（24-4）安装到点火导线（24-1）末端，将喷火头套管（24-6）与隔热套管（26）对齐拧紧并安装喷嘴（24-5）形成喷火头（24）；并将与喷火头（24）连接的燃烧管作为卷扬机（16）的移动端； b、卷扬机（16）的固定端燃烧管（3）分出的氧化剂管（18）和还原剂管（20）分别连接流量表（7）、阀门（10）和阻火器（22），最后分别连接氧化剂罐（21）和还原剂罐（23）；电缆线（17）连接点火器（19）； c、连接完毕后开启氧化剂管（18）和还原剂管（20）上的阀门（10），并进开启点火器（19）进行点火测试，确定点火无误； d、利用钻机和钻杆从地面向煤层（28）施工长钻孔（30）并下井筒（1），长钻孔（30）包括垂直段与煤层段，垂直段为打穿岩层（27）到达煤层（28）的垂直钻孔，煤层段为在煤层（28）中施工的水平钻孔，其中垂直段与煤层段的夹角小于90度，煤层段起始处为最低处贴近底板，而煤层段的末端位于最高处并靠近煤层（28）顶板，从而使煤层段在煤层（28）中形成一条倾斜的钻孔，煤层段长度不少于50米； e、将筛管（4）安装到排采管（2）的端部，排采管（2）的尾部依次与抽油机（5），混合管（6）、流量表（7）、换热器（9）、阀门（10）、水气分离器（12）连接，进行气密性测试，确保不漏气后，利用钻机和钻杆将燃烧管（3）送入到长钻孔（30）直至孔底，将排采管（2）送入到长钻孔（30）的煤层段； f、对钻孔口的井筒（1）进行密封，固定好排采管（2）和燃烧管（3）外层的套管（8），对井筒（1）内、排采管（2）和套管（8）之外的空间注入水泥砂浆密封； g、启动抽油机，如果抽出积水，先用抽油机（5）排除积水，然后按照氧化剂和还原剂完全燃烧的比例向钻孔中注入混合比例的气体，利用点火器（19）控制喷火头（24）内的点火针（24-4）持续点火，直至点火器（19）上通过温度探头（24-3）传输的温度稳定在500度以上，表明长钻孔（30）内部在持续燃烧； h、检测通过抽油机（5）抽出后经过水气分离器（12）的混合气出口（13）分离出的气体成分，如果可燃的甲烷、H2或CO浓度持续上升，则逐步减少还原剂的供应量，持续供应氧化剂，通过温度探头（24-3）实时检测确保钻孔内部维持燃烧； i、根据混合气出口（13）排出的气体流量，计算煤层（28）在燃烧过程中的消耗量，从而确定燃烧管（3）的拖拽速度和卷扬机的转速，之后一边维持喷火头（24）对长钻孔（30）煤层段的燃烧，一般利用卷扬机（16）拖拽燃烧管（3）向垂直段移动，直至将煤层段周围的煤层都燃烧完全为止，实现钻孔内部煤体持续稳定受控燃烧，实现矸石不出矿、人员不下井的安全绿色开采； j、当喷火头（24）拖拽到筛管（4）位置时，停止氧化剂、还原剂的供应，继续抽采；当点火器（19）上的温度显示处于100℃以下时，表明长钻孔（30）内部火焰已经熄灭；此时若抽采出的混合气中可燃气体，包括甲烷、H2、CO、乙烷或其它烷烃气体，浓度高于30%时，继续抽采，若低于30%则停止抽采； K、继续在该井筒（1）的基础上打水平分支井，从而在扩展长钻孔（30）覆盖的范围，施工完成后重复步骤d至j，直至煤层设计的气化面积全部覆盖，完成煤层燃烧采气； l、利用排采管（2）向煤层（28）中注水，确保燃烧后的采空区火焰全部熄灭；撤出燃烧管（3），对井筒进行封闭。

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